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KCI등재 학술저널

RF Magnetron Sputtering으로 증착된 ZnO의 증착 특성과 이를 이용한 Thin Film Transistor특성

Thin Film Transistor Characteristics with ZnO Channel Grown by RF Magnetron Sputtering

플라스틱 기판에 적용이 가능한 최대 공정온도 270℃ 이하에서 ZnO-TFT 소자를 제작하였다. ZnO-TFT 소자는 bottom gate 구조로 제작되었으며, ICP-CVD로 형성된 SiO₂ 산화물 게이트 공정을 제외하고는 모든 박막증착 공정은 RF-magnetron sputtering process를 이용하였다. ZnO 박막은 Ar과 O₂ gas 유량의 비율에 따라 여러 가지 조건에서 RF-magnetron sputtering 시스템을 이용하여 상온에서 증착하였다. Ar과 O₂ gas의 비율에 따라 제작된 TFT 소자는 모두 enhancement 모드의 소자특성을 나타내었고, 또한 가시광선영역에 있어 80% 이상의 높은 투과율을 보였다. ZnO 증착시 순수 Ar을 사용하여 제작된 ZnO-TFT의 경우에, 1.2cm²/Vs의 field effect mobility, 8.5 V의 threshold voltage, 그리고 5×10⁵의 높은 on/off ratio, 1.86 V/decade의 swing voltage로 가장 우수한 전기적 특성을 보였다.

Low temperature processed ZnO-TFTs on glass below 270℃ for plastic substrate applications were fabricated and their electrical properties were investigated. Films in ZnO-TFTs with bottom gate configuration were made by RF magnetron sputtering system except for SiO₂ gate oxide deposited by ICP-CVD. ZnO channel films were grown on glass with various Ar and O₂ flow ratios. All of the fabricated ZnO-TFTs showed perfectly the enhancement mode operation, a high optical transmittance of above 80% in visible ranges of the spectrum. In the ZnO-TFTs with pure Ar process, the field effect mobility, threshold voltage, and on/off ratio were measured to be 1.2cm²/Vs, 8.5 V, and 5×10⁵, respectively. These characteristic values are much higher than those of the ZnO-TFTs of which ZnO channel layers were processed with additional O₂ gas. In addition, ZnO-TFT with pure Af process showed smaller swing voltage of 1.86v/decade compared to those with Ar+O₂ process.

1. 서론

2. 실험 방법

3. 실험결과 및 고찰

4. 결론

감사의 글

참고문헌

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